Phần 2 của giáo trình Tối ưu thiết kế mỏ hầm lò tiếp tục cung cấp cho học viên những kiến thức về: xác định các tham số cơ bản của mỏ; thiết kế khu khai thác; lựa chọn và thiết kế sân ga hầm trạm;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Chương XÁC ĐỊNH CÁC THAM SỐ CƠ BẢN CỦA MỎ Các tham số định lượng mỏ gồm cơng suất (A), tuổi mỏ (T), trữ lượng khống sản (Zcn), kích thước theo phương (S), kích thước theo hướng dốc (H) Một số tham số có mối quan hệ đương nhiên: Zcn = A T; Mối quan hệ đơn giản có ý nghĩa quan trọng thiết kế mỏ Từ quan hệ ta xác định số tham số khác: T = ; năm 4.1 Công suất mỏ Công suất (A) (sản lượng) mỏ khối lượng khoáng sản khai thác năm (T/năm ) Công suất mỏ tham số định lượng quan trọng cơng suất mỏ yếu tố định đến chi phí đầu tư xây dựng chi phí khác Khi cơng suất mỏ lớn chi phí đầu tư xây dựng tăng chi phí khai thác cho trữ lượng lại giảm Công suất mỏ ảnh hưởng tới tất tham số định tính định lượng sơ đồ cơng nghệ mỏ Các sơ đồ mở vỉa, vận tải, thơng gió, tổ hợp cơng nghệ sân cơng nghiệp Kích thước giếng đường lị, chủng loại cơng suất thiết bị mỏ Nhưng công suất mỏ lớn thời gian xây dựng kéo dài, mỏ chậm đạt cơng suất thiết kế theo kế hoạch không đạt công suất thiết kế dẫn đến sử dụng vốn đầu tư xây dựng khơng có hiệu Ngược lại công suất mỏ nhỏ thời gian tồn mỏ dài không đạt tiêu tiên tiến kỹ thuật kinh tế, hiệu lợi nhuận xí nghiệp nhỏ Chính tốn xác định cơng suất mỏ nhiều nhà khoa học có tên tuổi giới với nhiều cơng trình khoa học nghiên cứu giải vấn đề 4.1.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến công suất mỏ 4.1.1.1 Đặc điểm điều kiện mỏ - địa chất Trữ lượng khống sản (Quy định theo thơng tư số 60/2017/TT-BTNMT ngày 08 tháng 12 năm 2017 phân cấp trữ lượng tài nguyên khoáng sản rắn) yếu tố nằm vỉa than điều kiện để xác định công suất mỏ 66 Thơng thường: Trữ lượng khống sản lớn, vỉa dày, dốc bằng, dốc thoải, độ chứa khí nhỏ, tính chất lý đất đá ổn định công suất mỏ lớn Ngược lại cấu tạo địa chất phức tạp nhiều phay phá, đứt gẫy vỉa không ổn định làm cho chiều dài khu khai thác, chiều dài lò chợ bị hạn chế khơng thể giới hố cơng suất mỏ lớn 4.1.1.2 Khả kỹ thuật tổ chức Kỹ thuật công nghệ khai thác luôn phát triển làm cho công suất lị chợ, cơng suất khu khai thác khơng ngừng tăng theo phát triển khoa học kĩ thuật cơng nghệ Khả tổ chức bố trí dây chuyền công nghệ tổ chức sản xuất hợp lý đóng vai trị lớn ảnh hưởng trực tiếp đến công suất mỏ 4.1.1.3 Điều kiện kinh tế quốc dân khu vực Tình hình kinh tế đất nước yêu cầu phát triển tồn diện kinh tế quốc dân ln gắn liền với yêu cầu định tốc độ quy mô xây dựng mỏ Yêu cầu ảnh hưởng lớn đến việc xác định công suất mỏ Điều kiện kinh tế khu vực ảnh hưởng lớn việc xác định công suất mỏ: Ví dụ khu vực tiêu thụ than ít, điều kiện kinh tế khó khăn điều kiện mỏ - địa chất thuận lợi thường nên xây dựng mỏ nhỏ trung bình trước 4.1.2 Phương pháp xác định công suất mỏ 4.1.2.1 Phương pháp giải tích Căn vào điều kiện mỏ - địa chất, kỹ thuật công nghệ, khả kinh tế tổ chức để làm sở xác định Trước để xác định công suất mỏ người ta thường sử dụng cơng thức giáo sư Dviagin: ;tấn (4.1) Trong đó: E- Hệ số hiệu tương đối vốn đầu tư xây dựng bản; E = 0,1 C1, K1, K2, k- Các hệ số tính tốn theo số liệu thông kê mỏ sản xuất theo thiết kế 67 - Hệ số cố định tính đến thay đổi tham số chi phí điều kiện cho, qua kết thống kê hệ số phụ thuộc vào sản lượng hàng tháng lị chợ theo quan hệ tuyến tính Qua công thức cho thấy tham số mang tính chất thống kê nên cơng thức khơng phản ánh đầy đủ đến điều kiện mỏ - địa chất (mói xét đến giá trị trữ lượng cơng nghiệp ruộng mỏ) Sự thay đổi chiều sâu khai thác, mức độ phức tạp điều kiện địa chất kiến tạo, số vỉa than ruộng mỏ, khoảng cách vỉa, chiều dầy vỉa… đồng thời yếu tố kinh tế, kỹ thuật công nghệ ảnh hưởng lớn đền công suất mỏ chưa đề cập đến trình khảo sát Để phản ánh đầy đủ điều kiện: Địa chất mỏ, trữ lượng công nghiệp, tăng chiều sâu khai thác, số lượng vỉa ruộng mỏ số vỉa khai thác đồng thời, tổng chiều dày vỉa than ruộng mỏ tổng chiều dày vỉa khai thác đồng thời, độ chứa khí, góc dốc vỉa sản lượng lị chợ cơng suất mỏ (trong giai đoạn sản xuất) xác định theo cơng thức: ; tấn/năm Trong đó: Kt - Độ tin cậy sơ đồ cơng nghiệp mỏ, gương lị, vận tải ngầm, trục tải, mặt mỏ Kv - Hệ số kể đến ảnh hưởng số lượng vỉa, ruộng mỏ số vỉa khai thác đồng thời md - Tổng chiều dày vỉa khai thác đồng thời, m mt - Tổng chiều dày vỉa ruộng mỏ, m Ka- Hệ số tính đến độ sâu khai thác góc dốc vỉa Ks- Hệ số tính đến sản lượng điều kiện khai thác gương lò chợ 4.1.2.2 Phương pháp thống kê Sử dụng phương pháp thống kê để xác định công suất mỏ tác dụng tính tốn khơng cho phép xác định giá trị định công suất mỏ mà xác định hiệu kinh tế công suất mỏ sở số liệu thông kê từ mỏ với công suất hoạt động khác cho hiệu kinh tế tương ứng kết công suất mỏ xác định phạm vi giá trị hợp lý 68 Cần phải lấy mỏ xây dựng cải tạo sản xuất ổn định thời gian 15 20 năm làm đối tượng nghiên cứu Các điều kiện mỏ - địa chất mỏ gần giống với mỏ thiết kế Số mỏ phải lấy cho trục hồnh (trục ox, biểu thị giá trị cơng suất mỏ) có từ giá trị Phạm vi thay đổi công suất mỏ không nên rộng, số mỏ phải lấy từ 15 25 mỏ Tiêu chuẩn hiệu kinh tế biểu diễn trục tung (trục oy) lấy là: Vốn (suất) đầu tư xây dựng bản, giá thành hay suất lao động làm tiêu chuẩn tối ưu Phương pháp thống kê giải máy tính điện tử lập bảng để giải thủ công (như nghiên cứu Chương 2) 4.1.2.3 Phương pháp thị cấp Căn vào khả tiêu thụ, sử dụng, lực sản xuất khâu sản xuất mỏ mà cấp giao 4.2 Tuổi mỏ – giai đoạn phát triển mỏ 4.2.1 Tuổi mỏ Tuổi mỏ (năm): Là thời gian từ mỏ vào khai thác đảm bảo sản lượng thiết khai thác hết trữ lượng công nghiệp ruộng mỏ Tuổi mỏ có quan hệ với cơng suất mỏ trữ lượng công nghiệp T= ; năm (4.2) Hiện mỏ than nước giới thường thiết kế với công suất từ triệu tấn/năm Đối với mỏ nằm vùng trữ lượng lớn, điều kiện địa chất thuận lợi cơng suất thiết kế từ 4,5 triệu tấn/năm với việc áp dụng công nghệ tiên tiến, đại đảm bảo tiêu suất lao động giá thành khai thác tốt Ở Việt Nam điều kiện địa chất khoáng sàng than phức tạp mỏ hoạt động phần lớn xây dựng từ kháng chiến chống Pháp sản lượng mỏ dao động khoảng 300 600 nghìn tấn/năm Trong giai đoạn từ năm 1995 đến 2010 số mỏ cải tạo để nâng công suất lên từ 1,5 2,0 triệu tấn/năm Đặc biệt năm gần số mỏ thiết kế điều chỉnh nâng hoạt động với công suất lớn 2,5 triệu Hà Lầm, Núi Béo, Vàng Danh, Khe Chàm 69 Từ quan hệ tuổi mỏ công suất mỏ nên ta tính thời gian tồn thực tế mỏ : Tt = T+ t1 + t2 ; năm (4.3) Trong đó: t1 - Thời gian xây dựng mỏ (đưa mỏ vào khai thác đạt sản lượng thiết kế; theo Thông tư số 26/2016/TT-BCT “Quy định nội dung lập, thẩm định phê duyệt dự án đầu tư xây dựng, thiết kế xây dựng dự tốn xây dựng cơng trình mỏ khống sản” Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn khai thác than hầm lò QCVN 01:2011/BCT ) Khi sản lượng từ 0,6 1,2 triệu tấn/năm t1 năm Khi sản lượng từ 1,2 năm triệu tấn/năm t1 Những mỏ có độ sâu khai thác lớn 800m thời gian xây dựng mỏ t1 lấy theo lịch trình thi cơng (theo thiết kế) t2 - Thời gian khấu vét - Thường thời gian khấu vét t không quy định cụ thể không lớn 20 % thời gian khai thác tầng (mức) cùng; nghĩa vỉa dốc thoải t2 năm ; vỉa dốc đứng t2 năm 4.2.2 Các giai đoạn phát triển mỏ Các giai đoạn phát triển mỏ tính từ mỏ xây dựng bản, giai đoạn khai thác kết thúc khấu vét (đóng cửa mỏ), thời gian tồn thực tế mỏ, bao gồm thời gian xây dựng mặt sân công nghiệp, thời gian đào cơng trình mở vỉa; thời gian chuẩn bị (mở diện khai thác); thời gian khai thác hết trữ lượng công nghiệp ruộng mỏ, thời gian khai thác tận thu hồn ngun mơi trường Tuỳ theo điều kiện cụ thể lịch trình phát triển cơng trình mỏ bố trí theo hai sơ đồ sau: sơ đồ bố trí nối tiếp sơ đồ bố trí song song Sơ đồ 1: bố trí lịch trình phát triển cơng trình mỏ theo sơ đồ nối tiếp: Với sơ đồ sau xây dựng tồn cơng trình đưa mỏ vào khai thác Ưu điểm: Công tác mở vỉa không ảnh hưởng đến công tác chuẩn bị khai thác việc tổ chức sản xuất giai đoạn đơn giản 70 Nhược điểm: - Thời gian xây dựng lớn, thời gian tồn mỏ lớn; - Vốn đầu tư xây dựng ban đầu lớn; - Tồn đọng vốn, hiệu sử dụng vốn đầu tư thấp; - Nhiều cơng trình sử dụng phải sửa chữa Sơ đồ nên áp dụng điều kiện: - Trữ lượng công nghiệp ruộng mỏ nhỏ, khai thác vỉa đơn; - Ruộng mỏ có tầng hay mức khai thác; - Dùng mỏ phụ thuộc (công tác xây dựng bản, thi cơng cơng trình mở vỉa cơng ty, xí nghiệp xây dựng mỏ đảm nhận) Sơ đồ Bố trí theo sơ đồ nối tiếp Cơng trình mỏ Thời gian thi cơng Xây dựng Chuẩn bị khai thác Khai thác tận thu Hồn ngun mơi trường Sơ đồ Bố trí theo sơ đồ song song Cơng trình mỏ Thời gian thi công Xây dựng Chuẩn bị khai thác Khai thác tận thu Hồn ngun mơi trường Với sơ đồ sơ đồ bố trí song song sau mỏ vào xây dựng chuẩn bị đủ diện để đưa mỏ vào khai thác đảm bảo sản lượng thiết kế người ta tiến hành khai thác đồng thời với trình xây dựng giai đoạn khai thác hết trữ lượng công nghiệp ruộng mỏ tận thu hoàn nguyên mơi trường Sơ đồ bố trí song song có ưu điểm: 71 - Thời gian xây dựng ban đầu ngắn Sớm đưa mỏ vào sản xuất rút ngắn thời gian tồn - Vốn đầu tư xây dựng ban đầu nhỏ - Khi mỏ vào sản xuát sử dụng lợi nhuận thu trình khai thác giai đoạn trước để đầu tư xây dựng giai đoạn tiếp sau nên hiệu sử dụng vốn đầu tư cao Nhược điểm : Mỏ vừa khai thác vừa xây dựng công việc bị ảnh hưởng lẫn nhau, việc tổ chức sản xuát trở nên phức tạp Sơ đồ thường áp dụng điều kiện: Khi khai thác cụm vỉa có trữ lượng cơng nghiệp lớn; ruộng mỏ có nhiều tầng, nhiều mức Hiện mỏ hầm lò giới nói chung Việt Nam nói riêng bố trí sơ đồ 4.3 Xác định kích thước tối ưu ruộng mỏ 4.3.1 Đặt vấn đề Trong trường hợp khống sàng có trữ lượng nhỏ kích thước ruộng mỏ vào điều kiện tự nhiên mà khơng cần phải tính tốn phân chia, xác định Trong trường hợp khống sàng có trữ lượng lớn mà mỏ đảm nhận khai thác không hợp lý kĩ thuật kinh tế khống sàng cần phân chia thành nhiều ruộng mỏ cần phải xác định kích thước ruộng mỏ Khi khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến chi phí cấu thành giá thành khai thác than với thay đổi kích thước ruộng mỏ, số chi phí tăng lên, số chi phí khác giảm số chi phí khơng đổi Ví dụ: Khi chiều dài theo phương ruộng mỏ tăng chi phí vận tải lị dọc vỉa vận chuyển, chi phí lượng thơng gió tăng, chi phi phí đầu tư xây dựng giảm, chi phí sản xuất khu khai thác khơng đổi Ngồi cịn ảnh hưởng tới việc tổ chức sản xuất thuận lợi liên tục phụ thuộc vào cơng tác chuyển diện sản xuất Từ ta thấy kích thước ruộng mỏ thay đổi giá thành khai thác than thay đổi theo Như vậy, ruộng mỏ mở vỉa sơ đồ mở vỉa với cơng suất xác định có 72 kích thước (theo phương S theo hướng dốc H) ruộng mỏ đảm bảo cho giá thành khai thác than nhỏ Kích thước ruộng mỏ thoả mãn điều kiện nêu gọi kích thước tối ưu Hình 4.1 Sơ đồ mở vỉa cho vỉa than dốc thoải 73 Xác định kích thước tối ưu ruộng mỏ có sở nghiên cứu nhà khoa học mỏ dùng phương pháp giải tích Thực chất phương pháp xây dựng biểu thức toán học biểu thị mối quan hệ chi phí khai thác than (là hàm số) với kích thước ruộng mỏ (là biến số cần tìm) Sau xác định giá trị biến số để hàm đạt giá trị cực tiểu Khi giá trị kích thước ruộng mỏ cần tìm giá trị tối ưu Để xác định kích thước tối ưu ruộng mỏ ta xét ví dụ cụ thể: Xác định kích thước hợp lý ruộng mỏ khai thác vỉa than đơn dốc thoải, mở vỉa cặp giếng nghiêng bố trí trung tâm giếng đào theo hướng dốc vỉa, ruộng than chia tầng, mỏ có cơng suất A tấn/năm (hình 4.1) Như ta biết: Sơ đồ mở vỉa công suất (A) mỏ cần xác định kích thước theo phương (S) theo hướng dốc (H) ruộng mỏ điều kiện Từ cơng suất (A) mỏ ta xác định chiều dài theo hướng dốc tầng khai thác để đảm bảo sản lượng Chiều dài nghiêng tầng xác định sở biết công suất A: ; mét (4.4) Trong : Acb - Sản lượng than khai thác đào lò chuẩn bị; tấn/năm; k - Hệ số dự trữ sản lượng k = 1,15 1,2; ne - Số lò chợ (số cánh tầng ) khai thác đồng thời; v - Tốc độ dịch chuyển lò chợ năm; m/năm; p = m1 ; /m2 - Năng suất vỉa; m1 - Chiều dày lớp khấu (chiều cao lò chợ); m; - Trọng lượng thể tích than; T/m3; c - Hệ số khai thác lò chợ c = 0,9 0,95; l - Tổng chiều dài theo hướng dốc trụ bảo vệ đường lò dọc vỉa bố trí tầng; m Chiều dài theo hướng dốc ruộng mỏ ta xác định là: H = n.h; mét Trong đó: 74 n - Số tầng bố trí ruộng mỏ; tầng Do kích thước theo hướng dốc (H) ruộng mỏ xác định số tầng (n) tốn xác định kích thước ruộng mỏ đưa toán xác định chiều dài theo phương (S) số tầng bố trí ruộng mỏ (n) hay nói cách khác S n giá trị tham số (biến số) cần tìm 4.3.2 Xây dựng phương trình hàm mục tiêu Từ sơ đồ mở vỉa hình vẽ ta xác định chi phí khai thác có liên quan đến kích thước ruộng mỏ S n Hay nói cách khác hàm mục tiêu theo biến S n hàm chi phí 4.3.2.1 Chi phí xây dựng mặt sân công nghiệp Trong điều kiện mỏ mở vỉa sơ đồ mở vỉa định với cơng suất cố định chi phí xây dựng mặt sân cơng nghiệp có giá trị định (theo thiết kế mẫu) Cmb = B ; đồng (4.5) Trong đó: Cmb - Chi phí xây dựng mặt sân công nghiệp, đồng; B - Giá trị tiền xây dựng mặt sân công nghiệp 4.3.2.2 Chi phí đào giếng )kg; đồng Cg= ( (4.6) Trong đó: Cg - Chi phí đào giếng, đồng; Ho - Chiều sâu từ mặt đất đến mức thông gió tầng cùng, mét; - Góc dốc vỉa (góc dốc giếng), độ; Kg - Chi phí đào mét giếng giếng phụ, đ/mét; Kg = Kch + Kph Kch - Chi phí đào mét giếng chính, đ/m; Kph - Chi phí đào mét giếng phụ, đ/m; 4.3.2.3 Chi phí đào sân giếng: Cs Cs = n D ; đồng Trong đó: 75 (4.7) - Trình bày giải pháp thơng gió lựa chọn thiết kế sở Tính toán kiểm tra lưu lượng, hạ áp mỏ cho hộ tiêu thụ, tồn mỏ giai đoạn đạt cơng suất thiết kế giai đoạn thơng gió khó khăn - Lựa chọn quạt gió (số lượng, chủng loại, cơng suất động cơ, ) cho khu vực toàn mỏ Xác định điểm làm việc liên hợp quạt Chương 11 Kỹ thuật an toàn 11.1 An toàn khai thác mỏ - Nêu giải pháp đảm bảo an tồn cho cơng trình lân cận (trên mặt đất/ hầm lò); giải pháp chủ động phòng tránh tác động gây an toàn dự án khác lân cận (nếu có) - Giải pháp phịng chống nước mặt, chống bục nước vào hầm lò mặt mỏ - Tính tốn thiết kế liệt kê cơng trình, thiết bị an tồn (nếu có) 11.2 An tồn cơng tác chế biến khống sản (nếu có) - Nêu giải pháp kỹ thuật an tồn chế biến khống sản - Tính tốn thiết kế liệt kê cơng trình, thiết bị đảm bảo cho cơng tác an tồn (nếu có) 11.3 Giải pháp phịng chống cháy, nổ - Trình bày giải pháp đảm bảo an tồn phịng chống cháy nổ cho hạng mục cơng trình hầm lị cơng trình mặt mỏ (bao gồm chế biến khoáng sản) Nêu cụ thể giải pháp kỹ thuật an tồn, phịng chống cháy nổ hầm lị: chống nổ khí nổ bụi, cháy mỏ - Tính tốn, liệt kê số lượng, quy cách, kết cấu hạng mục cơng trình, thiết bị phịng cháy, phòng nổ 11.4 Tổ chức cấp cứu mỏ Nêu cụ thể phương án tổ chức lực lượng cấp cứu mỏ liệt kê trang thiết bị cấp cứu mỏ cần thiết Chương 12 Tháo khơ nước khai trường 12.1 Tháo khô khai trường Nêu giải pháp tính tốn khối lượng chi tiết cơng trình tháo khô nước mặt (san lấp hố sụt lún, xây dựng đập chắn nước, hào thoát nước để dẫn 157 nước ngồi khai trường ) tháo khơ sơ nước từ thân khoáng sàng (nếu cần thiết) 12.2 Thốt nước khai trường Trên sở tính tốn lưu lượng nước chảy vào mỏ, lựa chọn giải pháp sơ đồ nước hợp lý cho mỏ; tính chọn số lượng bơm (trạm bơm chính, trạm bơm khu vực) thông số cần thiết hệ thống bơm nước (đường kính ống dẫn, lưu lượng nước cần thoát, chiều dài hầm bơm, chiều rộng hầm bơm v.v.) Chương 13 Tổ hợp công nghệ mặt mỏ Lựa chọn giải pháp, sơ đồ nhận khoáng sản khai thác từ mỏ đưa đưa khoáng sản đến điểm chuyển tải đến khu vực chế biến khoáng sản, vận tải đất đá thải bãi thải, vận chuyển nguyên vật liệu, người thiết bị đào lò, khai thác vào mỏ (kể vật liệu chèn lấp lò) Chương 14 Cơng tác chế biến khống sản (nếu có) 14.1 Đặc tính, chất lượng khống sản đưa vào chế biến Nêu chất lượng quặng nguyên khai, tiêu nguyên tố, đặc tính kỹ thuật khống sản, thành phần độ hạt… để xác định tính khả tuyển chế biến 14.2 Giải pháp chế biến khống sản - Mơ tả cơng nghệ, quy trình cơng nghệ, thiết bị lựa chọn thiết kế sở giải pháp thi cơng xây dựng cơng trình nhà máy/phân xưởng tuyển, chế biến khống sản - Tính tốn thơng số kỹ thuật tiêu công nghệ tuyển, chế biến khống sản - Tính tốn thiết kế móng, kết cấu chịu lực hạng mục cơng trình tuyển, chế biến khống sản - Tính tốn nhu cầu nước cân nước cho tuyển quặng - Liệt kê cơng trình, quy cách thiết kế; thiết bị thông số kỹ thuật chủ yếu thiết bị công nghệ tuyển, chế biến khoáng sản 14.3 Khối lượng, chất lượng sản phẩm sau chế biến Trên sở công nghệ áp dụng, tính tốn khối lượng, chất lượng loại sản phẩm sau chế biến 14.4 Cân sản phẩm 158 Trên sở kết tính tốn, lập bảng cân sản phẩm: khối lượng, chất lượng sản phẩm chính, sản phẩm kèm, khối lượng đất đá thải, quặng thải Chương 15 Chèn lấp lị (nếu có) 15.1 Xác định nhu cầu vật liệu chèn Xác định nhu cầu, khối lượng vật liệu chèn lấp lò, nguồn cung cấp phương án vận chuyển vào hầm lò để thực chèn lấp lò 15.2 Phương pháp chèn lấp lị Mơ tả phương pháp chèn lấp lò lựa chọn Thiết kế sở Trên sở vị trí, khu vực sử dụng giải pháp chèn lấp lò, lập sơ đồ cung cấp vật liệu chèn lò Chương 16 Các phân xưởng phụ Chương trình sản xuất quy mơ xây dựng Lựa chọn thiết bị cơng trình phụ trợ thành phần (như khối sửa chữa kho tàng, kho thiết bị, vật liệu, phụ tùng, dầu mỡ, kho thiết bị chống, thiết bị cồng kềnh xưởng gia công chống; khối kiểm tu gng bơi trơn v.v ) nhằm đồng dây chuyền sản xuất theo phương án công nghệ mỏ lựa chọn Lập luận, xem xét việc thành lập phân xưởng sản xuất kinh doanh sản phẩm phụ khác gắn liền với sản phẩm khai thác mỏ (nếu có) Chương 17 Cung cấp điện trang bị điện - Tính tốn phụ tải, tiêu, tiêu hao điện nêu giải pháp chi tiết cung cấp điện cho toàn mỏ - Tính tốn thiết kế phần cung cấp điện cho hạng mục có liệt kê thiết bị, vật liệu chi tiết phần cung cấp điện hạng mục dây chuyền công nghệ Chương 18 Thông tin liên lạc tự động hố - Tính tốn thiết kế nêu giải pháp chi tiết hệ thống thơng tin liên lạc cho tồn mỏ; liệt kê thiết bị, vật liệu hệ thống thông tin liên lạc - Tính tốn thiết kế nêu giải pháp chi tiết hệ thống tự động hoá cho mỏ (hệ thống giám sát cảnh báo khí mê tan; hệ thống tự động hố dây chuyền cơng nghệ …); liệt kê thiết bị, vật liệu hệ thống tự động hố (nếu có) Chương 19 Cung cấp khí nén Xác định nhu cầu khí nén chọn giải pháp cung cấp khí nén hợp lý 159 Chương 20 Kiến trúc - xây dựng Các giải pháp kiến trúc, xây dựng cơng trình mặt đất khối lượng cơng trình Các giải pháp phịng chống cháy, thơng gió, chiếu sáng điều hồ nhiệt độ (nếu cần thiết), v.v Chương 21 Cung cấp nước, thải nước cấp nhiệt 21.1 Cung cấp nước Nêu giải pháp tính tốn chi tiết thơng số kỹ thuật hệ thống cung cấp nước sinh hoạt, sản xuất, chữa cháy… 21.2 Thải nước Nêu giải pháp xử lý thải loại nước bẩn từ hầm lị, sân cơng nghiệp cơng trình khác mặt mỏ mơi trường tính tốn thơng số kỹ thuật hệ thống thải, xử lý nước thải 21.3 Cung cấp nhiệt Nêu giải pháp cung cấp nhiệt cho nhu cầu sinh hoạt tắm, giặt, sấy, … Chương 22 Tổng mặt vận tải mỏ 22.1 Tổng mặt - Xác định công năng, quy mơ cơng trình xây dựng mặt đất phương án bố trí tổng mặt bằng: mặt chung tồn mỏ, mặt sân cơng nghiệp, mặt phục vụ phụ trợ - Thiết kế chi tiết hạng mục hạ tầng kỹ thuật (phần mặt bằng) gồm: San mặt bằng, cơng trình bảo vệ mặt (hệ thống đê đập bảo vệ bãi thải, tường kè tường chắn bảo vệ mặt bằng, v.v ), hệ thống thoát nước mặt, hệ thống đường nội sân bãi mặt 22.2 Vận tải ngồi - Tính tốn khối lượng vận tải ngồi: Vận chuyển khống sản nguyên khai, sản phẩm (tinh quặng, than sạch, sản phẩm chế biến khác, nguyên vật liệu, vận tải người, vận tải đất đá thải, - Thiết kế hệ thống vận tải ngồi: vận tải tơ, băng tải, đường sắt, đường thủy, - Đề xuất phương án kết nối với hệ thống đường giao thơng khu vực Chương 23 Tổ chức xây dựng 23.1 Tổ chức xây dựng mặt 160 - Nêu khối lượng xây lắp cơng trình mặt mỏ - Phương án tổ chức xây dựng hạng mục cơng trình: Thiết bị nhân lực thi công xây lắp, đơn vị thi công, cung cấp vật liệu xây dựng, nguồn cung cấp điện, cung cấp nước - Thời gian lịch trình xây dựng 23.2 Tổ chức xây dựng hầm lò - Nêu khối lượng xây lắp hạng mục hầm lò - Giải pháp kỹ thuật thi cơng xây dựng cơng trình hầm lị: cơng nghệ đào chống lị, cơng tác thơng gió, vận tải, nước, cung cấp điện, cung cấp nén phục vụ thi cơng, tiến độ đào lị - Thời gian lịch trình thi cơng xây dựng Chương 24 Bảo vệ, cải tạo phục hồi môi trường 24.1 Bảo vệ môi trường Nêu tóm tắt nội dung bảo vệ mơi trường q trình khai thác mỏ chế biến khống sản Báo cáo đánh giá tác động môi trường cấp có thẩm quyền phê duyệt 24.2 Cải tạo phục hồi mơi trường Nêu tóm tắt giải pháp cụ thể, quy trình khối lượng cải tạo phục hồi mơi trường dự án Phương án cải tạo phục hồi mơi trường cấp có thẩm quyền phê duyệt 25.3 Cơng trình bảo vệ mơi trường - Mơ tả quy cách, tính tốn kết cấu hạng mục cơng trình bảo vệ mơi trường - Liệt kê cơng trình thiết bị bảo vệ mơi trường Chương 25 Tổ chức quản lý sản xuất bố trí lao động 25.1 Sơ đồ quản lý sản xuất Xây dựng sơ đồ quản lý điều hành tổ chức phòng ban đơn vị sản xuất 25.2 Biên chế lao động Trên sở định mức định biên công việc, xây dựng biên chế lao động cho phận trực tiếp, gián tiếp, phục vụ phù hợp mô hình quản lý, quy mơ sản xuất 25.3 Năng suất lao động 161 Tính tốn suất lao động dây chuyền sản xuất tồn mỏ/ dự án Bảng tổng hợp tiêu chủ yếu thiết kế kỹ thuật: Các tiêu chủ yếu gồm có: Hệ thống khai thác, công nghệ khai thác, công nghệ đào chống lị, cơng nghệ tuyển, chế biến (nếu có), sản lượng khoáng sản nguyên khai, sản lượng sản phẩm chế biến, hệ số thu hồi sản phẩm có ích, tổn thất khai thác công nghệ, tỷ lệ quặng thải, suất lao động, phương pháp thơng gió, vận tải, thoát nước, tiêu tiêu sử dụng nguyên vật liệu chính,năng lượng tiêu khác TẬP II BẢN VẼ THIẾT KẾ KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH MỎ HẦM LỊ (Bao gồm không giới hạn vẽ đây) TT I II Số ký hiệu Tên vẽ (*) Phần địa chất Bình đồ tính trữ lượng khống sản thân khống, tỷ lệ 1/1.000 1/2.000 hay 1/5.000 Các mặt cắt địa chất đặc trưng, tỷ lệ 1/1.000 1/2.000 hay 1/5.000 Phần khai thác Bản đồ vị trí mỏ, tỷ lệ 1/5.000 1/10.000 hay 1/25.000 Ranh giới khai trường vị trí cửa lị (tỷ lệ 1/1.000 1/2.000 1/5.000) Sơ đồ mở vỉa; bình đồ mức khai thác; mặt cắt qua giếng, qua xuyên vỉa chính; mặt cắt qua giếng thơng gió (tỷ lệ 1/1.000 1/2.000) Sơ đồ hệ thống đường lò chuẩn bị thân quặng (tỷ lệ 1/1.000 1/2.000) Lịch khai thác (trữ lượng địa chất, nguyên khai, công suất lò chợ, thời gian huy động) 162 Số tờ Sơ đồ hệ thống khai thác hộ chiếu công nghệ khai thác áp dụng Sơ đồ thông gió mỏ năm đạt cơng suất thiết kế sơ đồ thơng gió năm mỏ khai thác khó khăn (tỷ lệ 1/1.000 1/2.000 1/5.000) III Phần xây dựng cơng trình ngầm mỏ Hệ thống đường lò lịch đào lò xây dựng bản: Tiết diện đường lò chủ yếu (tỷ lệ 1/500 1/1.000) Bản vẽ sơ đồ sân ga hầm trạm đáy giếng theo phương án công nghệ (tỷ lệ 1/500 1/1.000) Hộ chiếu đào chống lò (các giếng, sân ga, đường lò xuyên vỉa đá, quặng (than), thượng ) IV Phần chế biến khống sản (nếu có) Bản đồ mặt Nhà máy chế biến khoáng sản, tỷ lệ 1/2.000 Sơ đồ công nghệ dây chuyền máy móc, thiết bị chế biến khống sản Sơ đồ ngun lý định tính, định lượng dây chuyền chế biến khoáng sản Bản đồ kiến trúc kết cấu phân xưởng V Phần khí vận tải Bản vẽ bố trí mặt bằng, mặt cắt cơng nghệ (thiết bị) nhà xưởng phục vụ khai thác mỏ, chế biến khống sản (nếu có) Sơ đồ ngun lý cung cấp khí nén (nếu có) Bình đồ, trắc dọc, trắc ngang tuyến 163 đường hệ thống vận tải liên tục (nếu có) VI Phần thoát nước mỏ, cấp thải nước Mặt bằng, mặt cắt hệ thống bơm nước hầm lị khai trường, mức khai thác giai đoạn xây dựng bản, đạt công suất thiết kế VII VIII Bản vẽ mặt bằng, mặt cắt hệ thống cấp thải nước Phần xây dựng Bản vẽ mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt, chi tiết móng cơng trình kiến trúc xây dựng Bản vẽ bố trí hệ thống phịng cháy chữa cháy Phần cung cấp điện, thơng tin liên lạc tự động hóa Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện toàn mỏ; sơ đồ nguyên lý cung cấp điện hầm lò Mặt cung cấp điện hầm lò Lập thiết kế vẽ hạng mục cung cấp điện: tuyến đường điện 110kV, 35kV, 6kV, trạm biến áp trung gian, trạm phát điện điêzen … (nếu có) Sơ đồ hệ thống thơng tin liên lạc tồn mỏ, hầm lị Sơ đồ khối hệ thống tự đơng hố; mặt bố trí hệ thống tự động hố hầm lị (nếu có) IX Phần mặt Bản đồ mặt sân công nghiệp mỏ nhà máy chế biến (nếu có) (tỷ lệ 1/500 1/1.000 hay 1/2.000) Bản đồ tổng mặt mỏ (tỷ lệ 1/2.000 164 1/5.000 hay 1/10.000) X Phần môi trường Các đồ khôi phục môi trường khu vực bãi thải theo giai đoạn, tỷ lệ 1/1.000 1/2.000 (nếu có) Bản đồ hồn thổ khơng gian khai thác, tỷ lệ 1/1.000 1/2.000 (mỏ VLXD 1/5.000) Mặt bằng, mặt cắt kết cấu cơng trình bảo vệ môi trường (*) Số ký hiệu vẽ đảm bảo tính thống nhất, thuận tiện tìm kiếm tra cứu, thực theo mẫu quy định Phụ lục 27 ban hành kèm theo Thông tư TẬP III DỰ TỐN XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH Các dự tốn xây dựng cơng trình dự tốn cơng trình Phần thuyết minh Nêu pháp lý sở lập dự tốn xây dựng cơng trình Phần dự toán - Xác định khối lượng xây dựng hạng muc cơng trình theo thiết kế - Xác định đơn giá dự tốn xây dựng cơng trình - Lập khoản mục chi phí dự tốn xây dựng cơng trình theo quy định quản lý chi phí đầu tư xây dựng hành - Tổng hợp dự toán xây dựng cơng trình tồn dự án TẬP IV LIỆT KÊ THIẾT BỊ VẬT LIỆU CHỦ YẾU Lập liệt kê thiết bị vật liệu theo cơng trình tổng liệt kê thiết bị vật liệu thiết kế (nếu có) 165 TÀI LIỆU THAM KHẢO Chính phủ (2015), Nghị định số 59/2015/NĐ-CP; ngày 18 tháng năm 2015, Quản lý dự án đầu tư xây dựng, Hà nội Bộ Công Nghiệp (2007), Thông tư số: 03/2007/BCN; ngày 18 tháng năm 2007, Hướng dẫn lập, thẩm định phê duyệt Dự án đầu tư xây dựng công trình mỏ khống sản rắn, Hà Nội Bộ Cơng Thương (2016), Thông tư số: 26/2016/TT-BCT; ngày 30 tháng 11 năm 2016, Quy định nội dung lập, thẩm định phê duyệt dự án đầu tư xây dựng, thiết kế xây dựng dự tốn xây dựng cơng trình mỏ khống sản, Hà Nội Bộ Cơng thương (2011), Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia an toàn khai thác than hầm lò QCVN01: 2011BCT, Hà Nội Bộ Tài nguyên Môi trường (2017), Thông tư số 60/2017/TT-BTNMT; ngày 08 tháng 12 năm 2017, Quy định phân cấp trữ lượng tài nguyên khoáng sản rắn Hà Nội Tiêu chuẩn Việt Nam, Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 220:1966 Hệ thống quản lý vẽ - Các loại vẽ tài liệu kỹ thuật Ủy ban Khoa học Kỹ thuật Nhà nước ban hành Lê Như Hùng (1993), Giáo trình Thiết kế mỏ Hầm lò, Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Lê Như Hùng (2000), Nguyên lý thiết kế mỏ Hầm lị, Nxb Giao thơng vận tải, Hà Nội Nhâm Văn Tốn, Tốn kinh tế, Nxb Giao thơng vận tải, Hà Nội 10 Nguyễn Văn Vớ (2010), Giáo trình Ngun lý thiết kế mỏ Hầm lị, Đại học Công Nghiêp Quảng Ninh 11 Phạm Ngọc Huynh, Nguyễn Văn Vớ, Phạm Đức Thang (2013), Giáo trình Mở vỉa khai thác than hầm lị, Đại học Cơng nghiệp Quảng Ninh 12 Hoàng Văn Nghị, Phạm Ngọc Huynh, Phạm Đức Thang (2013), Giáo trình Thơng gió nước mỏ hầm lị, Đại học cơng nghiệp Quảng Ninh 13 Бурчаков А.С, Малкин А.С, Устинов М.И (1985), Проектирование шахт, Недр 14 Гузеев А.Г (1987) Проектирование и строительство горных предприятий, Недр 166 15 Мельник В.В., Виткалов В.Г (2015), Технология горного производства Часть I Из-во “ Горное дело “ООО” Киммерийский центр” 16 Шпургалов Ю.А (2012), Проектирование рудников и шахт, БНТУ, Миск 17 Шестаков В.А (2002), Проектирование рудников , Недр 18 Xu Yong Qi (1999), Mei kuang kai cai xue, Zhong Guo Kuang ye Da xue Chu ban she.( Tiếng Trung Quốc ) 167 MỤC LỤC Tên mục Trang Lời nói đầu Bài mở đầu Chương KHÁI QUÁT CHUNG VỀ THIẾT KẾ MỎ 1.1 Những thông tin cần thiết cho thiết kế mỏ 1.1.1 Các thông tin điều kiện mỏ - địa chất 1.1.2 Những thông tin kỹ thuật sản xuất công nghệ 11 1.1.3 Các thông tin kinh tế - xã hội 14 1.2 Báo cáo nghiên cứu tiền khả thi báo cáo nghiên cứu khả thi 15 1.2.1 Báo cáo nghiên cứu tiền khả thi 15 1.2.2 Báo cáo nghiên cứu khả thi khai thác hầm lị mỏ khống sản 16 1.3 Thiết kế khai thác hầm lị mỏ khống sản 17 1.4 Cách lập hồ sơ sử dụng tài liệu thiết kế 20 1.4.1 Cách lập hồ sơ 20 1.4.2 Sử dụng tài liệu thiết kế 20 1.5 Cách lập vẽ thiết kế 21 1.5.1 Trình tự lập vẽ 21 1.5.2 Cách bảo quản vẽ 21 1.6 Thiết kế cải tạo mỏ 21 Chương 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MỎ 23 2.1 Khái quát chung phương pháp nghiên cứu thiết kế mỏ 23 2.2 Phương pháp giải tích 24 2.2.1 Lập phương trình 24 2.2.2 Giải phương trình 26 2.2.3 Khảo sát mức độ tin cậy kết tính tốn 29 2.2.4 Những ý sử dụng phương pháp giải tích 32 2.3 Phương pháp phương án 32 2.4 Phương pháp biểu đồ 35 2.5 Phương pháp thống kê - dự báo 36 2.6 Một số phương án nghiên cứu khác 40 168 2.6.1 Phương pháp quy hoạch động 40 2.6.2 Phương pháp mơ hình tốn kinh tế 42 Chương 3: XÁC ĐỊNH CÁC THAM SỐ CHI PHÍ CHÍNH CỦA MỎ 45 3.1 Khái quát chung tham số chi phí mỏ 45 3.2 Chi phí đào lị 45 3.2.1 Thành phần chi phí đào lị 46 3.2.2 Phương pháp tính tốn chi phí đào lị 46 3.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí đào lị 47 3.3 Chi phí bảo vệ lị 49 3.3.1.Thành phần chi phí bảo vệ lị 49 3.3.2 Phương pháp tính tốn chi phí bảo vệ lị 50 3.3.3 Các yếu ảnh hưởng đến chi phí bảo vệ lị 52 3.4 Chi phí vận tải mỏ 53 3.4.1.Thành phần chi phí vận tải 53 3.4.2 Phương pháp tính tốn chi phí vận tải 53 3.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí vận tải 57 3.5 Chi phí nước mỏ 57 3.5.1 Thành phần chi phí nước 57 3.5.2 Phương pháp tính tốn chi phí nước 57 3.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí nước 58 3.6 Chi phí thơng gió mỏ 59 3.7 Chi phí đào sân giếng 60 3.8 Chi phí xây dựng mặt sân cơng nghiệp 61 3.9 Xác định tiết diện hợp lý đường lị để tổng chi phí đào lị, chi phí 61 bảo vệ lị chi phí lượng thơng gió đạt nhỏ Chương XÁC ĐỊNH CÁC THAM SỐ CƠ BẢN CỦA MỎ 66 4.1 Công suất mỏ 66 4.1.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến công suất mỏ 66 4.1.2 Phương pháp xác định công suất mỏ 67 169 4.2 Tuổi mỏ – giai đoạn phát triển mỏ 69 4.2.1 Tuổi mỏ 69 4.2.2 Các giai đoạn phát triển mỏ 70 4.3 Xác định kích thước tối ưu ruộng mỏ 72 4.3.1 Đặt vấn đề 72 4.3.2 Xây dựng phương trình hàm mục tiêu 75 4.3.3 Khảo sát hàm mục tiêu 79 4.4 Xác định số ruộng mỏ khống sàng có kích thước theo phương 84 hữu hạn 4.5 Xác định kích thước hợp lý ruộng mỏ biết cơng suất tuổi 86 mỏ 4.6 Xác định chiều cao mức hợp lý 91 3.6.1 Phương pháp định mức 91 4.6.2 Phương pháp giải tích 92 4.7 Lựa chọn vị trí tương đối đường lị dọc vỉa vận chuyển 99 4.7.1 Xác định vị trí tương đối đường lò dọc vỉa vận chuyển đá 99 trụ so với vỉa than 4.7.2 Lựa chọn phương án bố trí lị dọc vỉa vận chuyển đá 101 than 4.8 Lập lịch trình thi cơng cơng trình mỏ 103 4.9 Lập kế hoạch khai thác 106 Chương THIẾT KẾ KHU KHAI THÁC 113 5.1 Xác định công suất khu khai thác 113 5.1.1 Khái quát chung 113 5.1.2 Phương pháp xác định công suất khu khai thác 114 5.1.3 Kiểm nghiệm công suất khu khai thác 116 5.2 Phân chia khu khai thác 117 5.2.1 Xác định kích thước khu khai thác 117 5.2.2 Chiều dài theo hướng dốc tầng, phân tầng 121 5.3 Xác định hệ thống sản xuất 127 5.3.1 Hệ thống vận tải 127 170 5.3.2 Hệ thống thơng gió 129 5.4 Lựa chọn phương án khai thông chuẩn bị khu khai thác 129 Chương LỰA CHỌN VÀ THIẾT KẾ SÂN GA HẦM TRẠM KHU 130 KHAI THÁC 6.1 Khái niệm 130 6.2 Sân ga phía khu khai thác 131 6.3 Sân ga khu khai thác 134 6.4 Sân ga phía khu khai thác 135 6.5 Thiết kế họng sáo rót than 136 6.6 Thiết kế trạm biến khu khai thác 140 Phụ lục 143 Phụ lục 01 (Trích phụ lục Thơng tư 26/2016/TT-BCT) 143 Phụ lục 02 (Trích phụ lục Thông tư 26/2016/TT-BCT) 153 TÀI LIỆU THAM KHẢO 166 MỤC LỤC 168 171 ... cấp giao 4 .2 Tuổi mỏ – giai đoạn phát triển mỏ 4 .2. 1 Tuổi mỏ Tuổi mỏ (năm): Là thời gian từ mỏ vào khai thác đảm bảo sản lượng thiết khai thác hết trữ lượng công nghiệp ruộng mỏ Tuổi mỏ có quan... hồn thành kế hoạch sản lượng theo thiết kế mỏ (hay khu khai thác) việc lập kế hoạch để thi cơng cơng trình mỏ (hay lập lịch trình thi cơng) khơng thể thiếu q trình thiết kế thi cơng q trình thi... sân cơng nghiệp có giá trị định (theo thiết kế mẫu) Cmb = B ; đồng (4.5) Trong đó: Cmb - Chi phí xây dựng mặt sân công nghiệp, đồng; B - Giá trị tiền xây dựng mặt sân công nghiệp 4.3 .2. 2 Chi phí